注射注塑成型模具畢業(yè)課程設(shè)計(jì)、中英文翻譯、外文翻譯,注射,注塑,成型,模具,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),中英文,翻譯,外文 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 1 中文翻譯 摘要 我們使用二級(jí)四因子因子設(shè)計(jì)注塑成型具有 2％和 5％重量多壁碳納（ 聚碳酸酯（ 合材料，以評(píng)估保持壓力，注射速度，模具溫度和電氣表面的熔融溫度和體積電阻率。對(duì)于復(fù)合材料，注塑板的電阻率變化達(dá)到六個(gè)數(shù)量級(jí)。 確定噴射速度隨熔化溫度的最高沖擊和兩者的相互作用。電阻率也在板內(nèi)局部變化，顯示出高達(dá)五個(gè)數(shù)量級(jí)的差異 2最多兩個(gè) 5 此，等電阻率的區(qū)域形成為具有增加值的半圓形狀與流路。 透射電子顯微鏡（ 究表明，具有高取向納米管的表層高注射速度和低熔體溫度的情 況，甚至在低注射速度下的皮膚區(qū)域中也是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熔體溫度高。 2007 關(guān)鍵詞： 聚合物基復(fù)合材料 ; 多壁碳納米管 . 1. 介紹 碳納米管（ [1成新型的導(dǎo)電填料以改變絕緣聚合物。由于 直徑的事實(shí)比例（縱橫比）約為 1004]滲透相比之下，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較低的 量碳纖維或炭黑。特別是他們獨(dú)特的電氣 [5 [11能，組合機(jī)械強(qiáng)度高 [15預(yù)定 作聚合物基質(zhì) 中的填料。據(jù)報(bào)道在相對(duì)較低的 度下 [20合物 / 合材料顯示高強(qiáng)度和剛度結(jié)合電性 . 大多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果涉及熱，熔融混合聚合物的機(jī)械和電學(xué)性能 /合材料已經(jīng)使用小規(guī)模生產(chǎn)尺寸混合設(shè)備，由于稀缺性所以 料的價(jià)格很高。為了研究電氣或機(jī)械性能，主要使用壓縮成型，這導(dǎo)致可能與工業(yè)過程（如注射成型）無法比較的結(jié)果 [24]。 到目前為止，只有少量論文將注塑描述為導(dǎo)電納米復(fù)合材料成型的方法 [25,26]。目前，不同的公司不斷致力于碳納米管合成的優(yōu)化，其價(jià)格開始明顯下降，工業(yè)化應(yīng)用程序在某些情況 下實(shí)現(xiàn)。 聚合物 / 合材料可用于靜電消散（ [4,27]，電磁干擾屏蔽（ 蔽） [28靜電噴涂 [31]和機(jī)械加固 [32,33]。 在所提出的工作中，在雙螺桿擠出機(jī)上制備了包含 母料稀釋的 20C / 合材料。通過這種技術(shù)，可以在 陣內(nèi)生產(chǎn)具有良好分散的 高質(zhì)量復(fù)合材料。 由于注塑成型是除了（型材）擠出之外最重要的加工步驟，本研究的目的是研究注塑條件對(duì) 合材料電阻率的影響。 注塑部件的一個(gè)特征是結(jié)構(gòu)上的各向異性特征，因此由于高加工速 度導(dǎo)致的分子鏈和填料顆粒取向的性質(zhì)。如果熔體被快速冷卻以確保短的循環(huán)時(shí)間，則這些取大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 2 向被冷凍并保留在模制部件中。在具有高縱橫比的導(dǎo)電填料顆粒例如 向?qū)е戮W(wǎng)絡(luò)形成的損害，從而導(dǎo)致滲濾閾值向較高填料含量的偏移[34,35]。這些取向是不可避免的，必須通過工藝優(yōu)化來最小化，以確保 此，具有不同 射速度，模具溫度和熔融溫度。如關(guān)于其他聚合物 /填料復(fù)合材料 [36]的文獻(xiàn)中所討論的，這四個(gè)參數(shù)對(duì)注模部件的取向度影響最大。為 了評(píng)估其效果，他們使用兩級(jí)四因素因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)地進(jìn)行了變化，這使得能夠?qū)λa(chǎn)生的電阻率值進(jìn)行回歸分析。 因此，可以繪出注射成型參數(shù)和樣品的比電阻率之間的直接結(jié)論。 除了常用的積分電阻率測(cè)量之外，還進(jìn)行了一種新的有希望的局部分辨率測(cè)量方法，以便對(duì)注塑成型的 執(zhí)行額外的形態(tài)學(xué)研究以確定電阻率變化的可能原因 2. 材料與實(shí)驗(yàn)方法 合制劑 作為第一步，用 5 2600（德國拜耳材料科學(xué)研究所）。 600是具有中等粘度（ 0 / 10密度為 的注塑級(jí)繞在中空的 5于母料。典型的 0至 15長度為 1至 10入復(fù)合材料中的密度約為 37]。 使用具有兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)螺桿（ 5擠出機(jī)在 295℃的機(jī)筒溫度下制備兩個(gè)納米復(fù)合材料（分別為 2和 5重量％的 2和 5重量％ 螺桿 速度為 200產(chǎn)量為 10 h。將擠出的材料在水浴中冷卻至室溫，然后造粒。 所有的材料在每個(gè)加工步驟之前在 120℃的真空烘箱中干燥至少 4小時(shí)。 這些材料在壓制板上測(cè)量的體積電阻率為 37× 2重量％）和 6× 5重量％），表明兩個(gè)樣品電滲透。 塑成型 使用注射成型法，通過使用雙腔模具的 00 / 420國德馬格）生產(chǎn)尺寸為 80· 80· 23 由閃光門供電。 對(duì)于 5重量％的樣品進(jìn)行填充研究以獲得在填充空腔時(shí)熔體順序地取向的輪廓的印象。 注射 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 3 使用 80 80℃的模具溫度， 300℃的熔融溫度進(jìn)行成型，而不進(jìn)行保持壓力，并且以 58和 13 1）。 實(shí)驗(yàn)系列 6個(gè)實(shí)驗(yàn)來評(píng)估保（ 注射速度（ 模具溫度（ 熔體溫度（ 樣品的電阻率的影響，如表 1所示。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，為了進(jìn)一步研究 16個(gè)實(shí)驗(yàn)中的 6個(gè)試樣進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。 設(shè)置所有實(shí)驗(yàn)的所述值（表 2）點(diǎn)精確度約為 5％。 周期時(shí)間實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同的注射速度而不同，而所有實(shí)驗(yàn)均采用 25 由于沒有以前的知識(shí)，適當(dāng)?shù)淖⑺艹尚蜅l件的 個(gè)級(jí)別之間的間隔被選擇盡可能大。 熔體溫度和模具溫度低和高的水平是根據(jù)價(jià)值觀定義在聚碳酸酯 2600數(shù)據(jù)表顯示。噴射速度和保持壓力的水平進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)初步調(diào)查確定。壓力保持在實(shí)驗(yàn)系列不同由于不同 純 0巴 ，注射速度為 80毫米 /秒，模具溫度為80 C，和熔體溫度為 300 C。 已經(jīng)進(jìn)行了兩種不同的測(cè)量，得到一個(gè)全面的印象的電體積和表面電阻率的注塑成型板。 獲得 16· 6樣品每個(gè)實(shí)驗(yàn)系列使用 型純測(cè)試夾具組合積分法測(cè)量的電阻率（由三菱化學(xué)株式會(huì)社，日本）使用。 0毫米的外環(huán)電極（電極直徑的測(cè)量方法，測(cè)量范圍： 104– 1013 Ω ）。 樣品具有低于 104Ω 的電阻率的濺射鍍薄金電極具有相同的尺寸一樣的 些 電極與測(cè)試針，連接到 2000型萬用表的聯(lián)系（吉時(shí)利、美國、測(cè)量方法、測(cè)量范圍： 10106Ω ）。 本地分辨率測(cè)量，實(shí)現(xiàn)使用 菱化學(xué)株式會(huì)社，日本）。的 電極直徑 11毫米（測(cè)量方法 C）。測(cè)量圖 2所示的排列表示對(duì)稱的九定位測(cè)量位置，電極的 不同的地區(qū)參與測(cè)量過程。體積電阻率測(cè)量，一個(gè)菱化工公司）被連接到 以， 樣品 電阻率低于 104Ω 由聯(lián)合 論是大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 4 從三菱化學(xué)公司，日本，測(cè)量方法，測(cè)量范圍： 103 - 107Ω ）。之間的距離這四針探針的外引腳和內(nèi)引腳分別為 15毫米和 5毫米，分別與引腳直徑 種方法只有表面電阻率可以被測(cè)量。圖表和表中顯示的值六個(gè)試樣的平均值為每個(gè)實(shí)驗(yàn)。 選定的注塑板的形態(tài)是由兩種不同的分析方法，研究了在微觀檢查的分散狀態(tài)和 3）。 透射光顯微鏡（ 行薄片在 055切片機(jī)（徠卡，德國）在室溫下。一個(gè) 35切角金剛石刀（ 士）使用。該照片已成像的 （ 國）。 M 912的方式進(jìn)行（蔡司，德國）超薄切片的厚度約 150 的超薄切片機(jī)（徠卡，德國） . 切割角度為 35的鉆石刀一桶（ 士）使用。切片方向是角度移動(dòng)（ 15）垂直于注射板塊方向。 （ 2· 2· 15毫米）被切斷從板嵌入環(huán)氧樹脂。這是必要的穩(wěn)定切邊，以避免變形的 削減，并啟用一個(gè)精確的修剪程序，以獲得可分配的樹脂 /復(fù)合材料接口平行于注射速度。此外，照射邊界薄截面的面積可以防止，以改善在最有趣的地區(qū)對(duì)比。 三 塑工藝參數(shù)對(duì)注塑工藝和注射成型板的電阻率的影響 驗(yàn)系列 I（ 2重量 %的多壁碳納米管含量） 使用方法 重量％的注射成型板的電體積和表面電阻率值示于圖 1中。 與未填充的 阻率下降至少四個(gè)數(shù)量級(jí)，并且在 1012和1014Ω / 然而，實(shí)驗(yàn) 5,7,13和 15的平板顯示在 107Ω 這四個(gè)實(shí)驗(yàn)都以低注射速度和高熔體溫度的組合注射成型，表明這些參數(shù)具有最大的影響。 使用回歸分析方法對(duì)不同參數(shù)的影響程度進(jìn)行了準(zhǔn)確的評(píng)估。進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算回歸系數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)水平代碼方便，研究的參數(shù) 出以下歸一化變量 1和 1的范圍內(nèi)振蕩（等式（ 1） - （ 4））。 交互參數(shù)是通過相關(guān)的主要因素的乘積來計(jì)算的。 基于計(jì)算的系數(shù) 用對(duì)數(shù)模式中的測(cè)量值，獲得電表面和體積電阻率之間的回歸方程以及每個(gè)研究的注塑成型因子?；貧w方程可以預(yù)測(cè) 特定的體積和表面電阻率 注塑 用于任何設(shè)定值的注射速度和熔體溫度。之后采大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 5 取這些方程來檢查電阻率如何變化，當(dāng)一個(gè)參數(shù)保持不變時(shí)，第二個(gè)參數(shù)保持不變?cè)趦蓚€(gè)被調(diào)查的水平之間是不同的。忽視那些具有邊際影響的系數(shù)（在我們的例子中都是這樣） 。 這些方程必須使用公式重新歸一化。（ 1） - （ 4）建立注射之間的直接連接 成 型參數(shù)和體積和表面電阻率。它可以用等式 （ 12）和（ 13） ，體積和表面電阻率增加約當(dāng)注射速度在 300℃的恒定熔融溫度下從 10增加 150 保持注射速度恒 定在 80 s，熔融溫度從 280℃升高 到320℃導(dǎo)致體積和表面電阻率降低大約 實(shí)驗(yàn)系列 5 在具有 5和 中。這里有兩個(gè) 一組實(shí)驗(yàn)可以分類。在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中，與純 阻率下降了約 13個(gè)數(shù)量級(jí)。所有這些樣品以低注射速度或 /和高熔體溫度注射成型。這些實(shí)驗(yàn)的確定的電阻率值在 105× / 而，四個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致的值顯著更高（ 108 / h）。這些實(shí)驗(yàn) 以低熔融溫度和高注射速度進(jìn)行處理。具有低水平的所有參數(shù)的實(shí)驗(yàn) 16也顯示出顯著更高的值（ 108 / h）?；貧w分析與實(shí)驗(yàn)系列 用等式（ 1） - （ 9）?；谟?jì)算的系數(shù) 未示出），實(shí)驗(yàn)系列 立了電氣表面和體積電阻率之間的聯(lián)系，并研究了影響最大的注塑成型因素。重新歸一化方程式，建立注塑參數(shù)與電氣體積和表面電阻率之間的直接連接。 保持注射速度恒定在 80 s，熔體溫度從 280℃增加到 320℃將體積和表面電阻率降低大約 對(duì)應(yīng)于實(shí)驗(yàn)系列 。 局部分辨率電阻率測(cè)量 實(shí)驗(yàn)系列 I（ 2 如表 4所示的實(shí)驗(yàn) 5,7,13和 15的板上的局部分辨率測(cè)量揭示了在 5個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)比體積和表面電阻率的大梯度。在測(cè)量點(diǎn) 7,9和 5處確定最低電阻率值。對(duì)于實(shí)驗(yàn) 15，表面和體積電阻率另外如圖 1所示。 6，其中標(biāo)有類似電阻率值的四個(gè)區(qū)域。在區(qū)域 鄰閃光門后面的區(qū)域 著流路的增加，形成了具有更高電阻率值的區(qū)域 V。因此，具有相等電阻率的區(qū)域似乎具有半圓形狀。這種布置對(duì)應(yīng)于通過填充研究（圖 1）看到 的注射過程期間熔體的流動(dòng)線。不能觀察到保持壓力對(duì)澆口附近（測(cè)量點(diǎn) 8）的電阻率的影響。獨(dú)立于保持壓力的水平，體積電阻率在 108于對(duì)區(qū)域 實(shí)驗(yàn)系列 5 同樣在 5驗(yàn) 5,7,13和 15的局部分辨率表面電阻率值顯示大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 6 出某些梯度，即使它們比 值在兩個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)變化 幅度（表 5）再次表現(xiàn)出具有相等表面電阻率的半圓形區(qū)域。 在測(cè)量點(diǎn) 7,9和 5處再次確定最低電阻率值，并且在澆道附近的點(diǎn) 8處的最高值 。 隨著從區(qū)域 阻率再次增加 . 調(diào)查結(jié)果顯示，電阻率的注塑板被減少，通過并入 品與 07 π 06 π / h。實(shí)驗(yàn)系列 105× 04 π / h。純 約 1018 π厘米。有趣的是，在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中 2％，表面電阻率為 5％大部分低于體積電阻率。在實(shí)驗(yàn)系列我的這些差異可能是與所涉及的不同幾何參數(shù) 有關(guān)在從電阻率值的計(jì)算中，因?yàn)檎麧嵉?實(shí)驗(yàn)系列的情況下二是部分差異的原因表面和體積電阻率（兩個(gè)數(shù)量級(jí)）對(duì)于實(shí)驗(yàn) 10）現(xiàn)在不能解釋但應(yīng)該提到，因?yàn)樗鼈兛梢猿蔀閷?duì)象在注塑領(lǐng)域進(jìn)一步研究的聚合物 / 了 塑成型條件對(duì)電氣產(chǎn)生了巨大的影響注塑 品的電阻率可能受到影響在很大范圍內(nèi)（高達(dá) 6個(gè)數(shù)量級(jí)）通過改變注塑速度和熔體 溫度。選擇實(shí)驗(yàn)的局部分辨率測(cè)量揭示了具體體積和表面的大梯度電阻率在五個(gè)數(shù)量級(jí)的范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)系列一例 。 電阻率最低值在確定在澆道附近和在中間的樣本。必須分配這些差異的原因于注射成型的材料顯示優(yōu)異的納米管分散。使用光學(xué)顯微鏡沒有附聚物或剩余的母料簇可以觀察到（圖像未示出），其也被觀察到在選定的注塑板中。也是所有 外，兩種材料（ 2和 5重量％ 示電導(dǎo)率說明了納米管網(wǎng)絡(luò)形成?？梢约僭O(shè)電阻率的差異觀察注射成型后的變化納米網(wǎng)絡(luò)由于網(wǎng)絡(luò)取向，網(wǎng)絡(luò)化分離管的破壞和取向，和簇形成，其可以是局部不同的在樣品板內(nèi)。另外 ，皮膚效果也是如此通過納米填料向核心或納米填料的遷移，填料取向，可以預(yù)期。此外，也納米管縮短由于高剪切和伸長通過噴嘴時(shí)的力可能不是排除。為了獲得關(guān)于納米管排列的信息，在不同樣品進(jìn)行 別是在不同的樣本深度在大多數(shù)效應(yīng)的樣品表面下方預(yù)期。實(shí)驗(yàn) 12 /采樣位置的 （ 2射速度： 150 80℃，體積電阻率 1013π 0 7）。這意味著樣品具有絕緣皮膚，因?yàn)檫@樣的事實(shí)納米管導(dǎo)向?qū)?致中斷管管接觸。然而，納米管的密度在這個(gè)皮膚層似乎沒有減少，說明沒有填料耗盡或遷移，如在系統(tǒng)中所觀察到的的 38]發(fā)生在這系統(tǒng)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 7 這種高度的 外，當(dāng)使用低熔體溫度時(shí)，這種效應(yīng)增加增加熔體粘度。如果融化與定向 向狀態(tài)凍結(jié)。在更深的樣品深度17進(jìn)制的 3 里，納米管網(wǎng)絡(luò)重定向或重組可能更容易由于在熔融狀態(tài)下停留時(shí)間較長用于放松 過程。與此相反，實(shí)驗(yàn) 13 /取樣位置 2（注射速度： 10 s，熔體溫度 320℃，體積電阻率 109× 示出不同的形態(tài)（圖 8）。 此保持管連通性。 納米管網(wǎng)絡(luò)在這些注塑條件下似乎較少取向和中斷。 較高的熔融溫度導(dǎo)致 因此，在管之間具有許多連接點(diǎn)的滲透網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以是關(guān)于注塑樣品的高度或適應(yīng)性皮膚層的認(rèn)知解釋了與實(shí)驗(yàn)系列 電阻率增加約當(dāng)注射速度從 10 mm/50 到 量級(jí)恒定熔體溫度為 300℃，熔體溫度從 280℃升高到 320℃，恒定噴射速度為 80毫米 /秒，導(dǎo)致電阻率僅提高約 影響相當(dāng)于 2 5個(gè)發(fā)現(xiàn)與事實(shí)有關(guān)，一旦凍結(jié)的皮膚層不能受到影響更多的熔體溫度，因此， 實(shí)驗(yàn)系列 射速度的影響在 5驗(yàn)系列 并且僅分別導(dǎo)致體積和表面電阻率降低約 于高注射速度導(dǎo)致高管。因此，在實(shí)驗(yàn)系列 過程受到提供 大量納米管的高 這在圖 1和圖 2中示出。 9和 10，其中實(shí)驗(yàn) 12 /采樣位置 1（ 5射速度： 150 80℃，體積電阻率 1010π 實(shí)驗(yàn) 13 /取樣位置 1（ 5射速度： 10 s，熔融溫度 320℃，體積電阻率 104π 有趣的是，低熔點(diǎn)溫度和高注射速度的樣品（實(shí)驗(yàn) 12）與在低速和高熔融溫度下注射成型相比，顯示出更好的分散性，其中可以觀察到一些聚集，這顯然對(duì)樣品具有積極的影響電導(dǎo)率。 介紹的工作提供了一個(gè) 全面的概述的選擇注塑成型參數(shù)的影響 此，之間的關(guān)系最重要的注塑參數(shù)和評(píng)價(jià)了電阻率，可以看出作為進(jìn)一步發(fā)展的重要一步到工業(yè)應(yīng)用。調(diào)查顯示，令人印象深刻的是注塑 固定 過變化控股壓力，注射速度，模具溫度和熔體溫度根據(jù)二級(jí)四因子因子圖。 在不同樣品深度（實(shí)驗(yàn)系列 5取實(shí)驗(yàn) 13 /取樣位置 1的 788 T. et / 8大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 8 （ 2008） 777化達(dá) 6個(gè)數(shù)量級(jí)對(duì)于 2持發(fā)現(xiàn)壓力和模具溫度都有只有非常低的影響。 離良好 于該功能而電絕緣沒有管管接觸。此外，可能是觀察到注塑 一定距離從模具壁上分離出一個(gè)滲透的納米管 結(jié)構(gòu)找到。 熔融溫度高，導(dǎo)致熔體較低支撐的納米管的粘度和更高的遷移率這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。此外，必須進(jìn)一步考慮注塑樣品展示的應(yīng)用一定程度的電氣不均勻性電阻率，特別是沿著注射方向。該電阻率隨著流路的增加而增加顯示差異達(dá) 5個(gè)數(shù)量級(jí)， 2重量％和最多 2個(gè) 5而，具有相等電阻率的區(qū)域形成為半圓形形狀。這種布置對(duì)應(yīng)于流線在注塑過程中熔化。 感謝 我們要感謝 （ 供 作者； ?